JP2009009155A - Display device and display method - Google Patents

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JP2009009155A JP2008234193A JP2008234193A JP2009009155A JP 2009009155 A JP2009009155 A JP 2009009155A JP 2008234193 A JP2008234193 A JP 2008234193A JP 2008234193 A JP2008234193 A JP 2008234193A JP 2009009155 A JP2009009155 A JP 2009009155A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem associated with flickers which are distinct due to an AC processing in a specific field unit in a reflective liquid crystal. <P>SOLUTION: It is defined that a display field frequency Fv is a frequency (for example, 100 Hz or higher) not causing flickers, and that Fv/2 is in the area (50 to 60 Hz or higher) with practically sufficient flicker sensitivity. Moreover, in order to materialize a smooth motion, Fv is set to an integral multiplied frequency of the field frequency of an input signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像信号の表示装置に係わり、反射型液晶表示素子などを画素単位で制御し
て入力信号に対応した映像を光学的に表示する表示装置に関する。
The present invention relates to a video signal display device, and more particularly to a display device that optically displays an image corresponding to an input signal by controlling a reflective liquid crystal display element or the like in units of pixels.

液晶などを画素単位で制御して入力信号に対応した映像を光学的に表示する表示装置の
代表的なものに、液晶プロジェクタがある。液晶プロジェクタは、入力信号に応じて画素
単位で透過率や反射率の制御可能な液晶パネルをR,G、Bそれぞれ独立に持ち、R、G
、B光源に対して出射光量を画素単位で制御することによりスクリーン上にカラー画像を
表示するものである。
A typical example of a display device that optically displays an image corresponding to an input signal by controlling a liquid crystal or the like in units of pixels is a liquid crystal projector. A liquid crystal projector has R, G, and B independent liquid crystal panels that can control transmittance and reflectance in units of pixels according to input signals.
A color image is displayed on the screen by controlling the amount of emitted light in units of pixels with respect to the B light source.

光の出射量を画素単位で制御する素子(以下光学制御素子)としては、従来からの透過
型液晶、ディジタルマイクロミラーデバイス(DMD)に加え、反射型液晶などがそれぞ
れの用途により使い分けられている。
As elements for controlling the amount of emitted light in pixel units (hereinafter referred to as optical control elements), in addition to conventional transmissive liquid crystals and digital micromirror devices (DMD), reflective liquid crystals are used for different purposes. .

反射型液晶は高開口率化が容易であること、同一チップ上に周辺回路が組み込める、ま
た通常の半導体プロセスと同様に作成できるため低コスト化可能などのメリットがあり注
目されている。
Reflective liquid crystals are attracting attention because they can easily increase the aperture ratio, can incorporate peripheral circuits on the same chip, and can be manufactured in the same way as a normal semiconductor process, so that the cost can be reduced.

これら液晶プロジェクタのカラー表示方法としては、R、G、Bの3つの独立した光源
を持つ場合もあるが、白色光源からダイクロイックミラーなどにより分光して生成する構
成が多く、さらにR,G,Bの独立した表示素子により画素単位で出射光量が制御された
後、光学的に再合成され1系統の投射レンズでスクリーン上に表示する構成が多く用いら
れている。
The color display methods of these liquid crystal projectors may have three independent light sources of R, G, and B, but there are many configurations in which a white light source is spectrally generated by a dichroic mirror or the like, and further R, G, B In many cases, the amount of emitted light is controlled in units of pixels by an independent display element, and then optically recombined and displayed on a screen with a single projection lens.

また、これらの表示装置には表示部のスクリーン裏側から投影する背面投射型の表示装
置や、表示装置には表示部を持たず表示装置の投射レンズから外部のスクリーンに映像信
号を表示する前面投射型の表示装置などがある。いずれも表示部(スクリーン)において
画素単位でR,G,B出射光を光学的に合成して表示を行う構成である。
In addition, these display devices are rear projection type display devices that project from the back side of the screen of the display unit, and front display units that do not have a display unit and display a video signal from the projection lens of the display unit to an external screen. Type display devices. In either case, the display unit (screen) is configured to perform display by optically synthesizing R, G, and B emitted light in pixel units.

反射型液晶を用いた表示装置では、後述するように、表示画像にフリッカーが出やすい
問題があった。このフリッカーを解決するため従来の装置では現象のみを把握するのみで
、単に表示デバイスの垂直走査(フィールド)周波数を90Hz程度に変換して表示を行
っていた。一方液晶などの画素数が固定した表示デバイスでは、用いる液晶の画素数に合
致した映像信号のみしか表示できないため、これ以外の画素数の映像信号が入力された場
合には、表示可能な液晶の画素数に変換して表示する必要がある。
As described later, the display device using the reflective liquid crystal has a problem that flicker is likely to appear in the display image. In order to solve this flicker, the conventional apparatus merely displays the phenomenon by converting the vertical scanning (field) frequency of the display device to about 90 Hz only by grasping only the phenomenon. On the other hand, a display device with a fixed number of pixels, such as a liquid crystal display, can only display video signals that match the number of pixels of the liquid crystal to be used. Therefore, when a video signal with a different number of pixels is input, It is necessary to convert and display the number of pixels.

たとえば表示素子に水平800画素、垂直600ラインの液晶素子を用いた場合には、
水平800×垂直600のSVGA信号は変換することなく表示可能であるが、これ以外
の解像度たとえば水平640×垂直400のVGA信号や水平1024×垂直768のX
GA信号が入力された際には拡大縮小処理を行い画素数を表示可能な水平800×垂直6
00画素に変換する必要がある。
For example, when a liquid crystal element having horizontal 800 pixels and vertical 600 lines is used as a display element,
Although the horizontal 800 × vertical 600 SVGA signal can be displayed without conversion, other resolutions such as horizontal 640 × vertical 400 VGA signal and horizontal 1024 × vertical 768 X
When the GA signal is input, the horizontal 800 × vertical 6 capable of performing the enlargement / reduction processing and displaying the number of pixels
It is necessary to convert to 00 pixels.

すなわち表示画素数変換のための拡大縮小処理とフィールド周波数変換の2つの処理を
行う必要があった。両者を同時に行うことは非常に複雑な処理となり、このため従来の装
置ではフィールド周波数変換の上限周波数は、SXGA(水平1280×垂直1024)
などの高い解像度の信号では90Hz程度に制限されていた。
That is, it is necessary to perform two processes, an enlargement / reduction process and a field frequency conversion for converting the number of display pixels. Performing both at the same time is a very complicated process. Therefore, in the conventional apparatus, the upper limit frequency of field frequency conversion is SXGA (horizontal 1280 × vertical 1024).
In the case of a high resolution signal such as, it was limited to about 90 Hz.

このフィールド周波数変換の機能は反射型液晶を用いた場合のみに必要な機能であり、
一般の透過型液晶やDMDでは60Hz〜75Hzのフィールド周波数でフリッカのない
表示が可能である。しかし反射型液晶による表示装置では、後述する検討結果により、9
0Hzでも不十分でありこれ以上にフィールド周波数を上昇させることが望ましい。
This field frequency conversion function is necessary only when reflective liquid crystal is used.
A general transmissive liquid crystal or DMD can display without flicker at a field frequency of 60 Hz to 75 Hz. However, in the case of a display device using a reflective liquid crystal, 9
Even 0 Hz is insufficient, and it is desirable to raise the field frequency further.

本発明では、反射型液晶を用いて良好な画質が表示可能な表示装置を実現するため以下
の手段を用いた。
1.入力映像信号の表示フィールド周波数を2倍以上の周波数に変換し、変換後の映像信
号のフィールド周波数の1/2を50Hz以上となるようにした。
2.拡大縮小処理を行う信号処理回路と、フィールド周波数を変換する信号処理回路の2
つに機能を分割し、2つのステップで表示信号を処理する構成とした。
3.最初に拡大縮小処理回路により拡大縮小処理を行い、次にフィールド周波数回路によ
りフィールド周波数の変換を行う。
4.拡大縮小処理回路では、入力信号が50Hz、59.94Hz〜60Hzである場合には入力
映像信号と同一の周波数で出力し、これ以外の周波数である場合には所定の周波数(例え
ば60Hz)に変換して出力する。
5.フィールド周波数変換回路は、主にフィールド周波数の変換処理のみを行い、入力フ
ィールド周波数の2倍などの整数倍のフィールド周波数に変換を行う。
In the present invention, the following means are used in order to realize a display device capable of displaying good image quality using a reflective liquid crystal.
1. The display field frequency of the input video signal is converted to a frequency that is twice or more, and 1/2 of the field frequency of the converted video signal is set to 50 Hz or more.
2. 2 of signal processing circuit for performing enlargement / reduction processing and signal processing circuit for converting field frequency
The function is divided into two, and the display signal is processed in two steps.
3. First, enlargement / reduction processing is performed by the enlargement / reduction processing circuit, and then field frequency conversion is performed by the field frequency circuit.
4). In the enlargement / reduction processing circuit, when the input signal is 50 Hz, 59.94 Hz to 60 Hz, it is output at the same frequency as the input video signal, and when it is other than this, it is converted to a predetermined frequency (for example, 60 Hz). Output.
5). The field frequency conversion circuit mainly performs only field frequency conversion processing, and converts the field frequency to a field frequency that is an integer multiple such as twice the input field frequency.

本発明によれば、フリッカー妨害の目立ちやすい反射型液晶を用いた表示装置において
、フリッカのない、動きの不連続のない高画質の表示を行うことができる。
According to the present invention, a high-quality display without flicker and without discontinuity of movement can be performed in a display device using a reflective liquid crystal that is easily noticeable for flicker interference.

本願の発明者の検討により明らかにした、本願発明で用いる反射型液晶表示素子におけ
るフリッカ発生のメカニズムについて、図1、図2を用いて説明する。
The mechanism of flicker generation in the reflective liquid crystal display element used in the present invention, which has been clarified by the study of the inventors of the present application, will be described with reference to FIGS.

図1(a)は入力映像信号の振幅波形を示しており、フィールド周波数Fv=60Hzの信
号の全面白色信号を入力した場合を示している。図1(b)は反射型液晶への駆動電圧を
示している。図1(b)に示すように反射型液晶では、印加電圧を基準電位に対しフィー
ルド単位で反転させるよう構成されている。これは、同一パターンを長時間表示したとき
残像が発生するいわゆる焼き付き現象を低減させるため、このような交流化処理を施し駆
動する構成となっている。従来の透過型液晶ではこの交流化処理の周期がライン単位ある
いは画素単位であったのに対し、反射型液晶ではフィールド単位での交流化処理が行われ
ている点に大きな特徴がある。図1(b)の駆動波形による発光量(反射型液晶の反射率
)を図1(c)に示す。なお図1(c)は垂直走査によらず画面上の固定点での輝度変化
を取ったものである。図1(c)に示されるように、発光量の変化はフィールド毎に等し
い波形とならず、フィールド単位での交流化処理の影響を受けることにより、フィールド
毎交互に異なる2つの発光パタンを繰り返している。本来、フィールド毎に等しい発光パ
タンとなればフィールド周波数Fv=60Hzの整数倍の周波数成分のみが発生するが、この
発光パターンの歪が交互に現れることによって、Fv=60Hzのフィールド周波数であって
も、フィールド周波数の1/2の30Hz=(Fv/2=60/2)の周波数成分が現れる。
FIG. 1A shows an amplitude waveform of an input video signal, and shows a case where a full white signal of a field frequency Fv = 60 Hz is input. FIG. 1B shows the driving voltage for the reflective liquid crystal. As shown in FIG. 1B, the reflective liquid crystal is configured to invert the applied voltage in field units with respect to the reference potential. In order to reduce a so-called burn-in phenomenon in which an afterimage is generated when the same pattern is displayed for a long time, such an alternating processing is applied and driven. In contrast to the conventional transmission type liquid crystal, the cycle of this AC processing is in units of lines or pixels, whereas in the reflection type liquid crystal, the AC processing is performed in units of fields. FIG. 1C shows the light emission amount (reflectance of the reflective liquid crystal) according to the drive waveform of FIG. FIG. 1C shows a change in luminance at a fixed point on the screen regardless of vertical scanning. As shown in FIG. 1 (c), the change in the amount of light emission does not become an equal waveform for each field, and two different light emission patterns are alternately repeated for each field by being affected by the alternating current processing in the field unit. ing. Originally, if the light emission pattern is the same for each field, only a frequency component that is an integral multiple of the field frequency Fv = 60 Hz is generated. However, even if the field frequency of Fv = 60 Hz is generated by alternately appearing distortion of this light emission pattern. The frequency component of 30 Hz = (Fv / 2 = 60/2), which is 1/2 of the field frequency, appears.

フリッカー妨害の影響は古くから臨界融合周波数として知られており、50〜60Hz
程度で実用十分なレベルに妨害が低下し、80〜100Hz程度とすることで検知限以下にで
きることが知られている。従来の装置ではこのフリッカ感度特性に応じて、表示フィール
ド周波数を60〜70Hzとすることによりフリッカ妨害を低減させていた。またフリッ
カ妨害の出にくい表示を実現するためには必要に応じてさらに表示フィールド周波数をあ
げて例えば75Hzあるいは80Hzで表示が行われていた。反射型液晶を用いた表示装
置では、フィールド単位での交流化処理の影響によりフィールド周波数の1/2(Fv/2)の
成分も考慮する必要がある。
The effect of flicker interference has long been known as the critical fusion frequency, 50-60 Hz
It is known that the interference is reduced to a practically sufficient level at a level of about 80 to 100 Hz and can be made below the detection limit. In the conventional apparatus, the flicker interference is reduced by setting the display field frequency to 60 to 70 Hz in accordance with the flicker sensitivity characteristic. Further, in order to realize a display that is less likely to cause flicker interference, the display field frequency is increased as necessary, and the display is performed at 75 Hz or 80 Hz, for example. In the display device using the reflective liquid crystal, it is necessary to consider a 1/2 (Fv / 2) component of the field frequency due to the influence of the AC processing in the field unit.

図2にフリッカ感度特性と周波数成分のエネルギーの関係を示す。図2の横軸は周波数
である。
FIG. 2 shows the relationship between flicker sensitivity characteristics and frequency component energy. The horizontal axis in FIG. 2 is the frequency.

図2(a)はフィールド周波数Fv=60Hzで表示を行う場合の表示信号のスペクトル分
布と、フリッカ感度特性を示したものである。表示フィールド周波数Fv=60Hz の成分は
フリッカ感度の低い領域にあるため60Hz成分のフリッカは実用十分なレベルとなるが、
反射型液晶固有の30Hz(=Fv/2)のフリッカが、感度の高い領域にあり、全体として
フリッカ妨害の大きい表示画像となる。
FIG. 2A shows the spectral distribution of the display signal and the flicker sensitivity characteristic when the display is performed at the field frequency Fv = 60 Hz. Since the component of the display field frequency Fv = 60 Hz is in a region where the flicker sensitivity is low, the flicker of the 60 Hz component is a practically sufficient level.
The flicker of 30 Hz (= Fv / 2) inherent to the reflective liquid crystal is in a highly sensitive region, and as a whole, a display image with a large flicker interference is obtained.

図2(b)はフィールド周波数をFv=90Hzに上昇させて表示した場合を示したもので
、45Hz(=Fv/2)のフリッカがフリッカ感度に応じて検知されることがわかる。
FIG. 2B shows the display when the field frequency is increased to Fv = 90 Hz. It can be seen that 45 Hz (= Fv / 2) flicker is detected according to the flicker sensitivity.

図2(c)はフィールド周波数をさらにFv=120Hzに上昇させて表示した場合を示した
もので、60Hz(=Fv/2)のフリッカが存在するが、フリッカ感度の低い領域であり、全
体として検知限以下にフリッカ妨害を低減させることができる。
FIG. 2 (c) shows a case where the field frequency is further increased to Fv = 120 Hz. The flicker at 60 Hz (= Fv / 2) is present, but this is a low flicker sensitivity region. Flicker interference can be reduced below the detection limit.

フリッカの少ない高画質な表示を行うためには、図2から分かるように、フィールド周
波数Fvのみでなく、Fv/2においてもフリッカを発生させない周波数であることが望まし
い。しかしこの条件では、フィールド周波数Fvを200Hz以上に変換しなければならず
、現行のシステムの大幅な変更が必要となるため、実現困難である。そこで、フィールド
周波数Fvはフリッカを発生させない周波数(例えば100Hz以上)であり、Fv/2はエ
ネルギーが少ないため実用上十分なフリッカ感度の領域(50〜60Hz以上)とすれば
よい。以上から反射型液晶の表示周波数は100〜180Hz、すなわちフィールド周波
数を2〜3倍に変換することが望ましい。
In order to perform high-quality display with little flicker, it is desirable that the frequency not cause flicker not only at the field frequency Fv but also at Fv / 2, as can be seen from FIG. However, under this condition, the field frequency Fv must be converted to 200 Hz or higher, which requires a significant change in the current system, which is difficult to realize. Therefore, the field frequency Fv is a frequency that does not generate flicker (for example, 100 Hz or more), and Fv / 2 has a small amount of energy, and therefore may be a practically sufficient flicker sensitivity region (50 to 60 Hz or more). From the above, it is desirable that the display frequency of the reflective liquid crystal is 100 to 180 Hz, that is, the field frequency is converted to 2 to 3 times.

以上からフィールド周波数を100Hz以上とすることで、表示フィールド周波数成分
Fvにおいて発生するフリッカは検知限以下とすることができ、反射型固有の交流化処理に
伴う表示フィールド周波数の1/2(Fv/2)の成分も実用上十分なフリッカ感度の領域とす
ることができ極端な回路規模システムの変更・増大なく、高画質の表示装置を実現するこ
とができる。
From the above, by setting the field frequency to 100 Hz or higher, the display field frequency component
The flicker generated in Fv can be below the detection limit, and the 1/2 (Fv / 2) component of the display field frequency that accompanies the reflection type inherent AC processing should also be in a practically sufficient flicker sensitivity region. Therefore, it is possible to realize a display device with high image quality without drastically changing or increasing the circuit scale system.

またフィールド周波数の変換は、入力信号のフィールド周波数に対して1、2、3、・
・・倍のように倍数になっていることが好ましく、整数倍に設定することで、同一フレー
ムの映像内容を、倍率に応じて1回、2回、あるいは3回繰り返して出力することにより
フィールド周波数の変換が容易に可能となる。しかしながら、n/m倍(n、mは整数)
としても、例えば3/2倍の場合には、入力の第一フィールドを2回出力し、入力第2フ
ィールドを3回出力し、入力第3フィールドを2回出力するといったように、同一フレー
ム内容が2回、3回、2回、3回、2回、・・・・と繰り返される。この結果表示画像は
滑らかな動きが多少損なわれるものの、実用上問題の無い動画像を得ることが出来る。
The field frequency conversion is performed with respect to the field frequency of the input signal 1, 2, 3,.
.. It is preferable that it is a multiple such as double, and by setting it to an integral multiple, the video content of the same frame is output once, twice, or three times depending on the magnification. Frequency conversion can be easily performed. However, n / m times (n and m are integers)
However, in the case of 3/2 times, for example, the first frame of input is output twice, the second input field is output three times, and the third input field is output twice. Is repeated twice, three times, two times, three times, two times, and so on. As a result, although the smooth movement of the displayed image is somewhat impaired, a moving image having no practical problem can be obtained.

以下本発明の具体的な実施の形態につき、主として800×600(SVGA相当)画
素の反射型液晶を光学制御素子として用いた表示装置を実現する構成につき図を用いて説
明する。
In the following, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings for the configuration that realizes a display device using reflective liquid crystal of 800 × 600 (equivalent to SVGA) pixels as an optical control element.

図3は本発明の実施形態を示す背面投射型表示装置の構成図である。   FIG. 3 is a configuration diagram of a rear projection display device showing an embodiment of the present invention.

図3において、101、102、103は映像信号の入力端子、104は同期信号の入
力端子、201、202、203はA/D変換回路、3は入力信号の形態を変更したり拡
大縮小処理により画素数を変換する拡大縮小処理回路、301は拡大縮小処理回路3内部
に設けられたメモリ、4はフィールド周波数変換回路、401はフィールド周波数変換回
路4内部に設けられたメモリ、7は制御回路、501、502、503は液晶パネルを駆
動するための駆動回路、6は光学合成部、11、12、13、は光学合成部6の内部に設
けられた液晶パネル、8は表示スクリーン、9は本発明の表示装置である。
In FIG. 3, 101, 102, and 103 are video signal input terminals, 104 is a synchronization signal input terminal, 201, 202, and 203 are A / D conversion circuits, and 3 is an input signal type change or enlargement / reduction process. An enlargement / reduction processing circuit for converting the number of pixels, 301 is a memory provided in the enlargement / reduction processing circuit 3, 4 is a field frequency conversion circuit, 401 is a memory provided in the field frequency conversion circuit 4, 7 is a control circuit, Reference numerals 501, 502, and 503 denote driving circuits for driving the liquid crystal panel, 6 denotes an optical synthesis unit, 11, 12, and 13 denote liquid crystal panels provided in the optical synthesis unit 6, 8 denotes a display screen, and 9 denotes a book It is a display device of the invention.

入力端子101、102、103からはR、G、BあるいはY、R−Y、B−Yなどの
カラー映像信号が入力される。入力端子104には水平垂直の同期信号が入力される。制
御回路7では入力端子104から入力された同期信号に基づいて基本クロックや各部への
制御信号が生成される。A/D変換回路201、202、203は入力端子101、10
2、103から入力された映像信号をディジタル信号に変換する。拡大縮小処理回路3は
A/D変換回路201、202、203でディジタル信号に変換された映像信号の信号形
態および解像度を内部に設けられたメモリ301を用いて変換するいわゆるスキャンコン
バータである。端子101、102、 103から入力された種々の形態の映像信号は拡
大縮小処理回路3により、RGB形式の水平800画素、垂直600ライン、フィールド
周波数60Hzの信号RI、GI,BIに変換される。フィールド周波数変換回路4は内
部に設けられたメモリ401を用いてフィールド周波数をRI、GI,BIの2倍の12
0Hzに変換しR,G,Bの光学制御素子を制御するための表示信号Ro、Go、Boを生
成する。駆動回路501〜503は反射型液晶パネル11、12、13を駆動するために
必要な電圧やタイミングに信号を変換する。液晶パネル11、12、13はいずれも水平
800画素、垂直600ラインの反射型液晶パネルである。光学合成部6は液晶パネル1
1、12、13によりR,G,Bの光源を制御し、スクリーン8に光学的に合成し入力信
号の表示を行う。
Color video signals such as R, G, B or Y, RY, BY are input from the input terminals 101, 102, 103. A horizontal / vertical synchronizing signal is input to the input terminal 104. The control circuit 7 generates a basic clock and a control signal for each unit based on the synchronization signal input from the input terminal 104. The A / D conversion circuits 201, 202, 203 are input terminals 101, 10
2, the video signal input from 103 is converted into a digital signal. The enlargement / reduction processing circuit 3 is a so-called scan converter that converts the signal form and resolution of the video signal converted into a digital signal by the A / D conversion circuits 201, 202, and 203 using a memory 301 provided therein. Various types of video signals input from the terminals 101, 102, and 103 are converted by the enlargement / reduction processing circuit 3 into signals RI, GI, and BI in the RGB format of 800 horizontal pixels, 600 vertical lines, and a field frequency of 60 Hz. The field frequency conversion circuit 4 uses a memory 401 provided therein to set the field frequency to 12 times RI, GI and BI twice.
Display signals Ro, Go, Bo for converting to 0 Hz and controlling the R, G, B optical control elements are generated. The drive circuits 501 to 503 convert signals to voltages and timings necessary for driving the reflective liquid crystal panels 11, 12, and 13. The liquid crystal panels 11, 12, and 13 are all reflective liquid crystal panels having horizontal 800 pixels and vertical 600 lines. The optical combining unit 6 is the liquid crystal panel 1
The R, G, and B light sources are controlled by 1, 12, and 13, and optically combined with the screen 8 to display the input signal.

以上のような構成により、水平800画素、垂直600ラインの反射型液晶パネル垂直
走査周波数120Hzで駆動し入力信号を表示することができる。
With the configuration described above, an input signal can be displayed by driving at a reflection liquid crystal panel vertical scanning frequency of 120 Hz with horizontal 800 pixels and vertical 600 lines.

次に本発明による前面投射型表示装置の構成につき図4を用いて説明する。   Next, the configuration of the front projection display device according to the present invention will be described with reference to FIG.

図4において、10は光学合成部6に設けられた出射レンズ、8は表示装置外部に設け
られた表示スクリーン、9は本発明の表示装置である。その他は図3と同一である。
In FIG. 4, 10 is an exit lens provided in the optical combining unit 6, 8 is a display screen provided outside the display device, and 9 is a display device of the present invention. Others are the same as FIG.

図3に示した構成例は、表示装置と表示スクリーンが一体となった背面投射型の表示装
置であるのに対し、図4の構成は光学合成部6に設けられた出射レンズ10より、外部に
設けられた表示スクリーン8に投影する前面投射型の表示装置である点が異なっており、
他の構成は同じである。
The configuration example shown in FIG. 3 is a rear projection type display device in which the display device and the display screen are integrated, whereas the configuration in FIG. 4 is more external than the exit lens 10 provided in the optical combining unit 6. Is a front projection type display device that projects onto a display screen 8 provided in
Other configurations are the same.

以上のように光学合成部の構成により、背面投射あるいは前面投射の表示装置いずれへ
も本発明を適用することができる。なお、光学合成部の必要に応じて、表示映像信号の左
右、上下反転などの処理は、駆動回路501〜503あるいは拡大縮小回路3において所
望の反転処理を行う構成とすればよい。
As described above, the present invention can be applied to both rear projection and front projection display devices by the configuration of the optical synthesis unit. It should be noted that processing such as left / right and up / down inversion of the display video signal may be configured to perform desired inversion processing in the drive circuits 501 to 503 or the enlargement / reduction circuit 3 as required by the optical synthesis unit.

図3あるいは図4に示した構成とすることで、拡大縮小処理回路3は、拡大縮小のみを
行い、フィールド周波数変換回路4は、フィールド周波数の変換のみを行うことになり、
それぞれの機能が単純化することになり、両者を1ステップで行う場合に比較して回路を
小型化できる。また従来の1ステップで変換を行う場合に比較してより高いフィールド周
波数への変換が可能となる。これまで若干フリッカが検知されていた90Hzより高い例
えば120Hzへフィールド周波数を変換させることにより、フリッカをほとんど感じな
い程度に高画質化させることができる。
With the configuration shown in FIG. 3 or 4, the enlargement / reduction processing circuit 3 performs only enlargement / reduction, and the field frequency conversion circuit 4 performs only conversion of the field frequency.
Each function is simplified, and the circuit can be downsized compared to the case where both are performed in one step. In addition, conversion to a higher field frequency is possible as compared with the case where the conversion is performed in one conventional step. By converting the field frequency to, for example, 120 Hz, which is higher than 90 Hz where flicker has been detected up to now, the image quality can be improved to such an extent that flicker is hardly felt.

また、使用する光学制御素子が、反射型液晶の場合には拡大縮小処理回路3とフィール
ド周波数変換回路4とを組み合わせて用い、フィールド周波数を高くする必要のない透過
型液晶やDMDを光学制御素子として用いる場合には拡大縮小処理回路3を単独で用いれ
ばよく拡大縮小処理回路3の汎用性を高めることができる。汎用性が高い回路が実現され
ることにより類似の表示装置などでも拡大縮小処理回路3を使用することができるように
なり、使用数量増大により開発コストを低減させる経済的効果がある。
Further, when the optical control element to be used is a reflection type liquid crystal, the enlargement / reduction processing circuit 3 and the field frequency conversion circuit 4 are used in combination, and a transmissive liquid crystal or DMD that does not require a high field frequency is used as the optical control element. When used as the above, the enlargement / reduction processing circuit 3 may be used alone, and the versatility of the enlargement / reduction processing circuit 3 can be improved. By realizing a circuit with high versatility, it becomes possible to use the enlargement / reduction processing circuit 3 even in a similar display device or the like, and there is an economic effect of reducing the development cost by increasing the use quantity.

また、拡大縮小処理回路が、入力映像信号が50Hzあるいは59.94〜60Hzである場合
には入力映像信号と同一の周波数でRI,GI,BIを出力することにより、PAL、S
ECAM、NTSCなどのTV放送に基づく動画像信号である場合にはフィールドの欠落
や重複などの不連続のない映像信号の表示が可能である。これ以外の入力信号のフィール
ド周波数は、コンピュータからの静止画像が主な信号と判断し、予め定められた60Hzの
フィールド周波数で出力する構成となっている。このフィールド周波数による周波数変換
切換部の具体的な構成を図5を用いて説明する。
In addition, when the input video signal is 50 Hz or 59.94-60 Hz, the enlargement / reduction processing circuit outputs RI, GI, BI at the same frequency as the input video signal, so that PAL, S
In the case of a moving image signal based on TV broadcasting such as ECAM or NTSC, it is possible to display a video signal without discontinuity such as missing or overlapping fields. The other field frequencies of the input signal are determined so that a still image from the computer is the main signal and output at a predetermined field frequency of 60 Hz. A specific configuration of the frequency conversion switching unit based on the field frequency will be described with reference to FIG.

図5において、701は図3、図4に示す端子104から入力される映像信号の垂直同
期信号の周期を計測しこの周期が50Hzあるいは59.94〜60Hzである場合を判定する検
出判定回路、702は端子104から入力される映像信号の水平同期信号に基づきクロッ
クを生成するPLL回路、703は予め定められた固定周波数で発振する発振回路、70
4は切換え回路である。これら701〜704はすべて図3、図4に示す制御回路7内部
に設けられている。
In FIG. 5, reference numeral 701 denotes a detection determination circuit for measuring the period of the vertical synchronizing signal of the video signal input from the terminal 104 shown in FIGS. 3 and 4, and determining whether this period is 50 Hz or 59.94-60 Hz. A PLL circuit that generates a clock based on the horizontal synchronization signal of the video signal input from the terminal 104, 703 is an oscillation circuit that oscillates at a predetermined fixed frequency, 70
Reference numeral 4 denotes a switching circuit. These 701 to 704 are all provided in the control circuit 7 shown in FIGS.

検出判定回路701において、端子104から入力される映像信号の垂直同期信号の周
期を計測しており、この周期が50Hzあるいは59.94〜60Hzである場合には切換え回路
704を切換え、PLL回路702からのクロック信号を拡大縮小処理回路3のメモリ読
み出しクロックRckとして出力する。これにより出力RI,GI,BIのフィールド周波
数を入力映像信号のフィールド周波数と一致させることができる。また、検出判定回路7
01が垂直同期信号の周期が50Hzあるいは59.94〜60Hz以外であると判定した場合に
は固定周波数の発振回路703からのクロックを切換え回路704を介してRckとして出
力する。これによりRI,GI,BIは60Hzのフィールド周波数として出力される。
In the detection determination circuit 701, the period of the vertical synchronizing signal of the video signal input from the terminal 104 is measured. When this period is 50 Hz or 59.94-60 Hz, the switching circuit 704 is switched, and the signal from the PLL circuit 702 is switched. The clock signal is output as the memory read clock Rck of the enlargement / reduction processing circuit 3. As a result, the field frequencies of the outputs RI, GI, and BI can be matched with the field frequency of the input video signal. The detection determination circuit 7
If 01 determines that the period of the vertical synchronizing signal is 50 Hz or other than 59.94-60 Hz, the clock from the fixed frequency oscillation circuit 703 is output as Rck via the switching circuit 704. Thereby, RI, GI, and BI are output as a field frequency of 60 Hz.

この後フィールド周波数変換回路4において、RI,GI,BIの1フィールドの画像
を時間軸を1/2に短縮して2回ずつ出力させることによりフィールド周波数を2倍に変
換することで、動画像の滑らかな動きを崩すことなく高画質の表示が可能となる。また入
力信号が50HzのPAL、SECAM方式に基づく動画像の場合には、入力フィールド周
波数の3倍の周波数150(=50×3)Hzに変換して表示するものであってもよい。
After that, the field frequency conversion circuit 4 converts the field frequency to twice by outputting the image of one field of RI, GI, and BI twice by reducing the time axis to 1/2, thereby moving the moving image. High-quality display is possible without breaking the smooth movement. In the case of a moving image based on a 50 Hz PAL or SECAM system, the input signal may be converted into a frequency 150 (= 50 × 3) Hz that is three times the input field frequency and displayed.

反射型液晶の発光量の時間的変化を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the time change of the emitted light amount of a reflection type liquid crystal. 反射型液晶の表示画像の周波数スペクトルとフリッカの関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between the frequency spectrum of the display image of a reflection type liquid crystal, and flicker. 本発明の背面投射型表示装置の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of the rear projection type display apparatus of this invention. 本発明の前面投射型表示装置の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of the front projection type display apparatus of this invention. 本発明の制御回路7の一部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a part of control circuit 7 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101、102、103、104…入力端子
201、202、203…A/D変換回路
3…拡大縮小処理回路
4…フィールド周波数変換回路
501、502、503…駆動回路
6…光学合成部
7…制御回路
701…検出判定回路
702…PLL回路
703…発振回路
704…切換え回路
8…表示部(スクリーン)
9…表示装置
10…出射レンズ
11、12、13…光学制御素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101, 102, 103, 104 ... Input terminal 201, 202, 203 ... A / D conversion circuit 3 ... Enlargement / reduction processing circuit 4 ... Field frequency conversion circuit 501, 502, 503 ... Drive circuit 6 ... Optical composition part 7 ... Control circuit 701: Detection determination circuit 702 ... PLL circuit 703 ... Oscillation circuit 704 ... Switching circuit 8 ... Display unit (screen)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Display apparatus 10 ... Outgoing lens 11, 12, 13 ... Optical control element

Claims (8)

反射型液晶表示素子を用いた表示装置であって、
入力映像信号のフィールド周波数を2倍以上の周波数に変換し、変換後の映像信号のフ
ィールド周波数の1/2を50Hz以上とするフィールド周波数変換回路と、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動回路とを有する
ことを特徴とする表示装置。
A display device using a reflective liquid crystal display element,
A field frequency conversion circuit that converts the field frequency of the input video signal to a frequency that is twice or more, and sets 1/2 of the field frequency of the converted video signal to 50 Hz or more;
A display device comprising: a drive circuit for driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示装置であって、
入力映像信号のフィールド周波数を2倍以上で3倍以下の周波数に変換し、変換後の映
像信号のフィールド周波数の1/2を50Hz以上とするフィールド周波数変換回路と、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動回路とを有する
ことを特徴とする表示装置。
A display device using a reflective liquid crystal display element,
A field frequency conversion circuit for converting the field frequency of the input video signal to a frequency of 2 times or more and 3 times or less, and setting 1/2 of the field frequency of the converted video signal to 50 Hz or more;
A display device comprising: a drive circuit for driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示装置であって、
入力映像信号のフィールド周波数をn/m倍(m、nは整数)の周波数に変換し、変換
後の映像信号のフィールド周波数の1/2を50Hz以上とするフィールド周波数変換回
路と、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動回路とを有する
ことを特徴とする表示装置。
A display device using a reflective liquid crystal display element,
A field frequency conversion circuit for converting the field frequency of the input video signal to a frequency of n / m times (m and n are integers), and setting 1/2 of the field frequency of the converted video signal to 50 Hz or more;
A display device comprising: a drive circuit for driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示装置であって、
入力映像信号のフィールド周波数を検出する検出回路と、
検出されたフィールド周波数が、所定の周波数範囲であるか否か判定する判定回路と、
上記判定結果に基づいて、入力映像信号のフィールド周波数を2倍以上の周波数への変
換と、所定のフィールド周波数への変換とを切換えて動作するフィールド周波数変換回路
と、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動回路とを有する
ことを特徴とする表示装置。
A display device using a reflective liquid crystal display element,
A detection circuit for detecting the field frequency of the input video signal;
A determination circuit for determining whether or not the detected field frequency is within a predetermined frequency range;
A field frequency conversion circuit that operates by switching between the conversion of the field frequency of the input video signal to a frequency of twice or more and the conversion to a predetermined field frequency based on the determination result;
A display device comprising: a drive circuit for driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示方法であって、
入力映像信号のフィールド周波数を2倍以上の周波数に変換し、変換後の映像信号のフ
ィールド周波数の1/2を50Hz以上とするフィールド周波数変換ステップと、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動ステップとを有
することを特徴とする表示方法。
A display method using a reflective liquid crystal display element,
A field frequency conversion step of converting the field frequency of the input video signal to a frequency of twice or more, and setting 1/2 of the field frequency of the converted video signal to 50 Hz or more;
And a driving step of driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示方法であって、
入力映像信号のフィールド周波数を2倍以上で3倍以下の周波数に変換し、変換後の映
像信号のフィールド周波数の1/2を50Hz以上とするフィールド周波数変換ステップ
と、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動ステップとを有
することを特徴とする表示方法。
A display method using a reflective liquid crystal display element,
A field frequency conversion step of converting the field frequency of the input video signal to a frequency of 2 times or more and 3 times or less, and setting 1/2 of the field frequency of the converted video signal to 50 Hz or more;
And a driving step of driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示方法であって、
入力映像信号のフィールド周波数をn/m倍(m、nは整数)の周波数に変換し、変換
後の映像信号のフィールド周波数の1/2を50Hz以上とするフィールド周波数変換ス
テップと、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動ステップとを有
することを特徴とする表示方法。
A display method using a reflective liquid crystal display element,
A field frequency conversion step of converting the field frequency of the input video signal to a frequency of n / m times (m and n are integers), and setting 1/2 of the field frequency of the converted video signal to 50 Hz or more;
And a driving step of driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
反射型液晶表示素子を用いた表示方法であって、
入力映像信号のフィールド周波数を検出する検出ステップと、
検出されたフィールド周波数が、所定の周波数範囲であるか否か判定する判定ステップ
と、
上記判定結果に基づいて、入力映像信号のフィールド周波数を2倍以上の周波数への変
換と、所定のフィールド周波数への変換とを切換えて動作するフィールド周波数変換ステ
ップと、
上記変換後の映像信号に基づき上記反射型液晶表示素子を駆動する駆動ステップとを有
することを特徴とする表示方法。
A display method using a reflective liquid crystal display element,
A detection step for detecting a field frequency of the input video signal;
A determination step of determining whether or not the detected field frequency is in a predetermined frequency range;
A field frequency conversion step that operates by switching between the conversion of the field frequency of the input video signal to a frequency of twice or more and the conversion to a predetermined field frequency based on the determination result;
And a driving step of driving the reflective liquid crystal display element based on the converted video signal.
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